EUROKOODIN MUKAINEN JÄLKIKIINNITTEISTEN ANKKURIEN SUUNNITTELU

Hilti PROFIS Engineering  on selainpohjainen suunnitteluohjelmisto, joka edeltäjänsä PROFIS Anchorin tavoin on monipuolinen suunnitteluohjelmisto jälkikiinnitysten määrittelyyn ja mitoitukseen. PROFIS Engineering -ohjelmistolla jälkikiinnitteiset ankkurit voidaan suunnitella eurokoodipohjaisesti EN 1992-4 standardin mukaan. Ankkurisuunnittelun lisäksi ohjelmistolla voidaan tarkastella koko teräs-betoni liitos pohjalevyn, jäykisteiden, hitsien ja ankkuroinnin osalta.

Suomessa ympäristöministeriön asetuksen 477/2014 kantavista rakenteista mukaan suunnittelu ja toteutus tulee tapahtua lähtökohtaisesti eurokoodien mukaisesti tai johtaa eurokoodin mukaiseen turvallisuustasoon. Eurokoodit ovat kantavien rakenteiden suunnittelua ja toteutusta koskevia yhtenäisiä eurooppalaisia standardeja. Standardit ovat pääosin samoja kaikkialla Euroopassa, mutta tietyiltä osin niiden soveltaminen eri maissa vaatii kansallisten liitteiden laatimista, joista suomessa esimerkiksi vastaa ympäristöministeriö ja väylävirasto.

Jälkikiinnitteisten ankkurien osalta merkittävä on eurokoodi 2, joka käsittelee betonirakenteiden suunnittelua ja erityisesti sen neljäs osa, joka ohjaa betonirakenteissa käytettävien kiinnikkeiden suunnittelua (EN 1992-4). Ennen tätä kiinnikkeiden suunnittelu tehtiin mekaanisten ankkureiden osalta ETAG 001 mukaan ja kemialliset ankkurit EOTA TR29 mukaan, mutta kansallisen liitteen EN 1992-4 julkaisun jälkeen (12/2019) jälkikiinnitteisten ankkurien suunnittelun tulee tapahtua lähtökohtaisesti EN 1992-4 mukaan.

Mitä tämä käytännössä tarkoittaa?

EN 1992-4 mukainen suunnittelu perustuu tuotteiden yksilöllisiin suoritusarvoihin. Suunnittelussa valitaan jokin tietty, määritelty tuote jota käytetään ja jonka yksilöllisiä arvoja laskentakaavoihin sijoitetaan. Jälkikiinnitteiset ankkurit eivät kuulu harmonisoidun tuotestandardin piiriin, mutta suoritusarvot ovat löydettävissä esimerkiksi kyseessä olevan tuotteen ETA-hyväksynnästä.

Eurokoodi asettaa myös tarkat ohjeet kiinnityksen määrittelylle. Esimerkiksi betonin osalta tulisi löytyä lujuus, onko betoni halkeillutta vai halkeilematonta ja mikäli kyseessä olisi halkeilematon betoni on tämä osoitettava aina erikseen. Lisäksi määrittelyihin tulee sisällyttää huomautus siitä, ettei kiinnikkeen lukumäärää, valmistajaa kiinniketyyppiä tai geometriaa saa vaihtaa ilman suunnittelijan hyväksyntää.

Jälkikiinnitteisten ankkurien suunnittelussa myös pohjalevy on merkittävässä osassa. Eurokoodipohjaisessa mitoituksessa pohjalevy oletetaan aina jäykäksi, mikä ei kuitenkaan vastaa täysin todellista tilannetta. Jos pohjalevy pääsee joustamaan, syntyy kiinnikkeille kampeamisvoimista merkittäviä lisäkuormituksia. Eurokoodin mukaan suunnittelussa on ”Erityisesti huomioitava epäkeskisyydet ja kampeamismurtovoimat, jotka syntyvät pohjalevyn muodonmuutoksen ja kiinnikkeiden siirtymisen myötä”. Suunnittelijan on siis jollain keinolla varmistettava pohjalevyn riittävä jäykkyys. 

PROFIS Engineering -ohjelmistosta on olemassa kaksi versiota eli ilmainen Standard-versio, joka vastaa hyvin pitkälle edeltäjäänsä PROFIS Anchoria sekä lisenssillinen Premium-versio. Molemmat versiot mahdollistavat eurokoodipohjaisen EN 1992-4 mukaisen ankkurisuunnittelun. Suurimpana erona versioiden välillä on Premium-ominaisuutena oleva edistynyt pohjalevyn laskenta, jolla voidaan tarkastella pohjalevyn jäykkyyttä. Edistynyt pohjalevyn laskenta tarkastelee valitun pohjalevyn todellista käyttäytymistä komponenttipohjaisen FEM mallinnuksen avulla laskemalla joustavassa pohjalevyssä tapahtuvan muodonmuutoksen ja siitä ankkureille kohdistuvan kuorman. Laskenta antaa perusteet arvioida pohjalevyn jäykkyyttä ja tukee siten pohjalevyn suunnittelua. Laskenta ottaa huomioon profiilin, jäykisteet sekä betonin kestävyyden pohjalevyn alla.

Teräs-betoni liitoksen suunnittelua ohjaa useampi standardi ja PROFIS Engineering tarjoaa läpinäkyvyyttä mitoituksen suhteen. Molemmilla versioilla laskennasta voidaan muodostaa mitoitusraportti, josta löytyy eri murtotapatarkastelut veto- ja leikkauskuormitustilanteessa sekä veto- ja leikkauskuormien yhdistelmätilanteessa. Mikäli edistynyttä pohjalevyn tarkastelua on käytetty, löytyy myös vertailu kiinnikkeiden kuormituseroista teoreettisella jäykällä ja todellisella joustavalla pohjalevyllä. 

Näin pääset alkuun!

PROFIS Engineeringin käyttöönotto onnistuu helposti suoraan itse ohjelmistossa osoitteessa https://profisengineering.hilti.com/. Löydät ohjelmiston myös Hilti.fi -sivuston kautta. Rekisteröidy käyttäjäksi – se on ilmaista eikä sido sinua mihinkään. Kun aloitat suunnittelun ensimmäistä kertaa, saat käyttöösi 30 päivän kokeilujakson Premium-versiosta, jolloin kaikki ohjelman ominaisuudet ovat käytössäsi. Kokeilujakson päätyttyä ohjelmisto päivittyy automaattisesti ilmaiseen Standard-versioon ja voit itse päättää miten jatkat suunnittelua. Vinkki! Tallenna Profis Engineering linkki työpöydällesi tai kirjanmerkkeihin, jotta mitoituksen aloittaminen on vielä helpompaa.

PROFIS Engineeringillä suunnittelu ei jää pelkästään ankkurointien suunnitteluun, vaan ohjelmistolla tarkastelee kokonaisuutta – pohjalevy voidaan suunnitella profiilien ja jäykisteiden kanssa, betonin kestävyys pohjalevyn alla varmistetaan ja hitsaukset voidaan suunnitella eurokoodin mukaisesti.